JP2016162809A - Wafer processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板の表面に積層された機能層に複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハを、分割予定ラインに沿って分割するウエーハの加工方法に関する。 The present invention relates to a wafer processing method in which a wafer in which devices are formed in a plurality of regions partitioned by a plurality of division lines on a functional layer laminated on a surface of a substrate is divided along the division lines.
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に形成された複数の分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々のデバイスを製造している。 In the semiconductor device manufacturing process, a plurality of regions are defined by a plurality of division lines formed in a lattice shape on the surface of a substantially wafer-shaped semiconductor wafer, and ICs, LSIs, etc. are defined in the partitioned regions. Form the device. Then, by cutting the semiconductor wafer along the planned dividing line, the region where the device is formed is divided to manufacture individual devices.
近時においては、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体チップの処理能力を向上するために、シリコン等の基板の表面にＳｉＯ２、ＳｉＯＦ、ＢＳＧ（ＳｉＯＢ）等の無機物系の膜やポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなる低誘電率絶縁体被膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）が積層された機能層によって半導体デバイスを形成せしめた形態の半導体ウエーハが実用化されている。 Recently, in order to improve the processing capability of semiconductor chips such as IC and LSI, on the surface of a substrate such as silicon, inorganic films such as SiO 2 , SiOF, BSG (SiOB), polyimide, parylene, etc. A semiconductor wafer having a form in which a semiconductor device is formed by a functional layer in which a low dielectric constant insulator film (Low-k film) made of an organic film, which is a polymer film, is laminated has been put into practical use.
このような半導体ウエーハの分割予定ラインに沿った分割は、通常、ダイサーと呼ばれている切削装置によって行われている。この切削装置は、被加工物である半導体ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された半導体ウエーハを切削するための切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる移動手段とを具備している。切削手段は、高速回転せしめられる回転スピンドルと該スピンドルに装着された切削ブレードを含んでいる。切削ブレードは円盤状の基台と該基台の側面外周部に装着された環状の切れ刃からなっており、切れ刃は例えば粒径３μｍ程度のダイヤモンド砥粒を電鋳によって固定して形成されている。 Such a division of the semiconductor wafer along the division line is usually performed by a cutting device called a dicer. This cutting apparatus includes a chuck table for holding a semiconductor wafer as a workpiece, a cutting means for cutting the semiconductor wafer held on the chuck table, and a movement for relatively moving the chuck table and the cutting means. Means. The cutting means includes a rotating spindle that is rotated at a high speed and a cutting blade attached to the spindle. The cutting blade is composed of a disk-shaped base and an annular cutting edge mounted on the outer periphery of the side surface of the base. The cutting edge is formed by fixing diamond abrasive grains having a grain size of about 3 μm, for example, by electroforming. ing.
しかるに、上述したＬｏｗ−ｋ膜は、切削ブレードによって切削することが困難である。即ち、Ｌｏｗ−ｋ膜は雲母のように非常に脆いことから、切削ブレードにより分割予定ラインに沿って切削すると、Ｌｏｗ−ｋ膜が剥離し、この剥離が回路にまで達しデバイスに致命的な損傷を与えるという問題がある。 However, the Low-k film described above is difficult to cut with a cutting blade. In other words, the low-k film is very brittle like mica, so when the cutting blade is cut along the planned dividing line, the low-k film is peeled off, and this peeling reaches the circuit, resulting in fatal damage to the device. There is a problem of giving.
上記問題を解消するために、半導体ウエーハに形成された分割予定ラインに沿って機能層に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を照射してアブレーション加工を施すことにより、分割予定ラインに沿ってレーザー加工溝を形成して機能層を分断し、このレーザー加工溝に切削ブレードを位置付けて切削ブレードと半導体ウエーハを相対移動することにより、半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切断するウエーハの分割方法が下記特許文献１に開示されている。 In order to solve the above problem, the laser is irradiated along the planned division line by performing ablation processing by irradiating the functional layer with a laser beam having an absorptive wavelength along the planned division line formed on the semiconductor wafer. There is a wafer dividing method for cutting a semiconductor wafer along a planned dividing line by forming a processing groove to divide the functional layer, positioning a cutting blade in the laser processing groove, and moving the cutting blade and the semiconductor wafer relative to each other. It is disclosed in the following Patent Document 1.
而して、アブレーション加工によって半導体ウエーハを構成する機能層に形成された分割予定ラインに沿ってレーザー加工溝を形成すると、分割予定ラインに配設されたTEG（テスト・エレメント・グループ)と呼ばれる金属膜や低誘電率絶縁体が溶融してレーザー加工溝の両側にバリが轍のように起立して形成され、個々のデバイスに分割した際にデバイスの外周に起立したバリが残存してデバイスの品質を低下させるという問題がある。 Thus, when a laser processing groove is formed along the planned division line formed in the functional layer constituting the semiconductor wafer by ablation processing, a metal called TEG (test element group) arranged in the planned division line When the film or low dielectric constant insulator melts, burrs are formed like ridges on both sides of the laser processing groove, and when divided into individual devices, the burrs standing on the outer periphery of the device remain and remain on the device. There is a problem of reducing the quality.
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、アブレーション加工によって形成されたレーザー加工溝の両側に起立して形成されたバリを効果的に除去することができるウエーハの加工方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned facts, and the main technical problem thereof is that of a wafer capable of effectively removing burrs formed upright on both sides of a laser processing groove formed by ablation processing. It is to provide a processing method.
上記主たる技術的課題を解決するため、本発明によれば、基板の表面に積層された機能層に複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハの加工方法であって、
ウエーハに対して吸収性を有する波長のレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射してアブレーション加工を施し、分割予定ラインに沿って機能層にレーザー加工溝を形成することにより機能層を除去するアブレーション加工工程と、
該アブレーション加工工程において形成されたレーザー加工溝の両側に起立するバリを除去するバリ除去工程と、
該アブレーション加工工程が実施されたウエーハの機能層が除去された領域に沿って切削ブレードによって基板を切断することによりウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程と、を含み、
該バリ除去工程は、チャックテーブルの保持面に保持されたウエーハに形成されたレーザー加工溝の両側に起立するバリの基部に切削ブレードの外周端を位置付けて分割予定ラインに沿って切削することによりバリを除去する、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。
In order to solve the above-mentioned main technical problem, according to the present invention, there is provided a wafer processing method in which devices are formed in a plurality of regions partitioned by a plurality of division lines on a functional layer laminated on a surface of a substrate. And
Ablation processing that removes the functional layer by irradiating the wafer with a laser beam having a wavelength that absorbs the wafer along the planned division line, and forming a laser processing groove in the functional layer along the planned division line. Process,
A burr removing step for removing burrs standing on both sides of the laser processing groove formed in the ablation step;
A wafer dividing step of dividing the wafer into individual devices by cutting the substrate with a cutting blade along a region where the functional layer of the wafer subjected to the ablation processing step has been removed,
The burr removal step is performed by positioning the outer peripheral edge of the cutting blade at the base of the burr standing on both sides of the laser processing groove formed on the wafer held on the holding surface of the chuck table and cutting along the planned dividing line. Remove burr,
A method for processing a wafer is provided.
上記バリ除去工程を実施する前に分割予定ラインに沿って表面高さ位置を検出する高さ位置検出工程を実施し、バリ除去工程を実施する際には該高さ位置検出工程において検出された高さ位置に対応して切削ブレードをチャックテーブルの保持面に垂直な方向に移動せしめる。
上記バリ除去工程を実施する第1の切削ブレードと、上記ウエーハ分割工程を実施する第２の切削ブレードを備え、第1の切削ブレードによってバリ除去工程を実施しつつ第２の切削ブレードによってウエーハ分割工程を実施する。
また、バリ除去工程においては、加圧水をノズルから噴射する。
上記アブレーション加工工程を実施する前に、ウエーハの表面に水溶性樹脂を被覆して保護膜を形成する保護膜形成工程を実施することが望ましい。
Before carrying out the above burr removing step, a height position detecting step for detecting the surface height position along the scheduled division line is carried out, and when the burr removing step is carried out, it was detected in the height position detecting step. The cutting blade is moved in a direction perpendicular to the holding surface of the chuck table corresponding to the height position.
A first cutting blade that performs the deburring process and a second cutting blade that performs the wafer dividing process are provided, and the wafer is divided by the second cutting blade while performing the deburring process by the first cutting blade. Perform the process.
In the burr removing step, pressurized water is sprayed from the nozzle.
Before performing the ablation processing step, it is desirable to perform a protective film forming step of forming a protective film by coating the surface of the wafer with a water-soluble resin.
本発明によるウエーハの加工方法は、ウエーハに対して吸収性を有する波長のレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射してアブレーション加工を施し、分割予定ラインに沿って機能層にレーザー加工溝を形成することにより機能層を除去するアブレーション加工工程と、該アブレーション加工工程において形成されたレーザー加工溝の両側に起立するバリを除去するバリ除去工程と、該アブレーション加工工程が実施されたウエーハの機能層が除去された領域に沿って切削ブレードによって基板を切断することによりウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程とを含み、該バリ除去工程は、チャックテーブルの保持面に保持されたウエーハに形成されたレーザー加工溝の両側に起立するバリの基部に切削ブレードの外周端を位置付けて分割予定ラインに沿って切削することによりバリを除去するので、デバイスに損傷を与えることなく分割予定ラインに沿って形成されたレーザー加工溝の両側に起立して形成されているバリを効果的に除去することができる。 In the wafer processing method according to the present invention, a laser beam having a wavelength that is absorptive to the wafer is irradiated along the planned division line to perform ablation, and a laser processing groove is formed in the functional layer along the planned division line. An ablation process for removing the functional layer, a burr removal process for removing burrs standing on both sides of the laser processed groove formed in the ablation process, and a functional layer of the wafer on which the ablation process is performed. A wafer dividing step of dividing the wafer into individual devices by cutting the substrate with a cutting blade along the removed region, and the burr removing step is formed on the wafer held on the holding surface of the chuck table. The outer edge of the cutting blade is attached to the base of the burr standing on both sides of the laser machined groove. Since burrs are removed by installing and cutting along the planned dividing line, the burrs formed upright on both sides of the laser processing groove formed along the planned dividing line without damaging the device are removed. It can be effectively removed.
以下、本発明によるウエーハの加工方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a wafer processing method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図１の(a)および(b)には、本発明によるウエーハの加工方法によって加工される半導体ウエーハの斜視図および要部拡大断面図が示されている。図１の(a)および(b)に示す半導体ウエーハ２は、シリコン等の基板２０の表面２０aに絶縁膜と回路を形成する機能膜が積層された機能層２１が形成されており、この機能層２１に格子状に形成された複数の分割予定ライン２２によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス２３が形成されている。なお、図示の実施形態においては、機能層２１を形成する絶縁膜は、ＳｉＯ２ 膜または、ＳｉＯＦ、ＢＳＧ（ＳｉＯＢ）等の無機物系の膜やポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなる低誘電率絶縁体被膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）からなっており、厚みが１０μmに設定されている。また、分割予定ライン２２の表面には、図１の(a)および(b)には記載していないがTEG（テスト・エレメント・グループ)と呼ばれる金属膜が配設されている。 FIGS. 1A and 1B are a perspective view and an enlarged cross-sectional view of a main part of a semiconductor wafer processed by the wafer processing method according to the present invention. In the semiconductor wafer 2 shown in FIGS. 1A and 1B, a functional layer 21 in which a functional film for forming an insulating film and a circuit is laminated is formed on a surface 20a of a substrate 20 such as silicon. Devices 23 such as ICs and LSIs are formed in a plurality of regions partitioned by a plurality of division lines 22 formed in a lattice shape on the layer 21. In the illustrated embodiment, the insulating film forming the functional layer 21 is an SiO 2 film, an inorganic film such as SiOF or BSG (SiOB), or an organic film such as a polymer film such as polyimide or parylene. It consists of a low dielectric constant insulator film (Low-k film) made of a film, and the thickness is set to 10 μm. Further, although not shown in FIGS. 1A and 1B, a metal film called a TEG (test element group) is disposed on the surface of the division line 22.
上述した半導体ウエーハ２の分割予定ライン２２に沿ってアブレーション加工するためには、先ず、半導体ウエーハ２を構成する基板２０の裏面にダイシングテープを貼着し該ダイシングテープの外周部を環状のフレームによって支持するウエーハ支持工程を実施する。即ち、図２に示すように、環状のフレームFの内側開口部を覆うように外周部が装着されたダイシングテープTの表面に半導体ウエーハ２を構成する基板２０の裏面２０bを貼着する。従って、ダイシングテープTの表面に貼着された半導体ウエーハ２は、機能層２１の表面２１aが上側となる。 In order to perform the ablation processing along the division line 22 of the semiconductor wafer 2 described above, first, a dicing tape is attached to the back surface of the substrate 20 constituting the semiconductor wafer 2, and the outer peripheral portion of the dicing tape is formed by an annular frame. A wafer support process is performed. That is, as shown in FIG. 2, the back surface 20 b of the substrate 20 constituting the semiconductor wafer 2 is attached to the surface of the dicing tape T on which the outer peripheral portion is mounted so as to cover the inner opening of the annular frame F. Therefore, in the semiconductor wafer 2 adhered to the surface of the dicing tape T, the surface 21a of the functional layer 21 is on the upper side.
上述したウエーハ支持工程を実施したならば、半導体ウエーハ２に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を分割予定ライン２２に沿って照射してアブレーション加工を施し、分割予定ライン２２に沿って機能層にレーザー加工溝を形成することにより機能層を除去するアブレーション加工工程を実施する。このアブレーション加工工程は、図３に示すレーザー加工装置３を用いて実施する。図３に示すレーザー加工装置３は、被加工物を保持するチャックテーブル３１と、該チャックテーブル３１上に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段３２と、チャックテーブル３１上に保持された被加工物を撮像する撮像手段３３を具備している。チャックテーブル３１は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない加工送り手段によって図３において矢印Ｘで示す加工送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない割り出し送り手段によって図３において矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。 If the wafer support process described above is performed, the semiconductor wafer 2 is irradiated with a laser beam having a wavelength having absorption along the planned division line 22 to perform ablation, and the functional layer is formed along the planned division line 22. An ablation process is performed to remove the functional layer by forming a laser processed groove. This ablation process is performed using the laser processing apparatus 3 shown in FIG. A laser processing apparatus 3 shown in FIG. 3 has a chuck table 31 that holds a workpiece, a laser beam irradiation means 32 that irradiates a workpiece held on the chuck table 31 with a laser beam, and a chuck table 31 that holds the workpiece. An image pickup means 33 for picking up an image of the processed workpiece is provided. The chuck table 31 is configured to suck and hold the workpiece. The chuck table 31 is moved in a processing feed direction indicated by an arrow X in FIG. 3 by a processing feed means (not shown) and is also shown in FIG. 3 by an index feed means (not shown). It can be moved in the index feed direction indicated by the arrow Y.
上記レーザー光線照射手段３２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング３２１を含んでいる。ケーシング３２１内には図示しないパルスレーザー光線発振器や繰り返し周波数設定手段を備えたパルスレーザー光線発振手段が配設されている。上記ケーシング３２１の先端部には、パルスレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を集光するための集光器３２２が装着されている。なお、レーザー光線照射手段３２は、集光器３２２によって集光されるパルスレーザー光線の集光点位置を調整するための集光点位置調整手段（図示せず）を備えている。 The laser beam irradiation means 32 includes a cylindrical casing 321 arranged substantially horizontally. In the casing 321, pulse laser beam oscillation means including a pulse laser beam oscillator and repetition frequency setting means (not shown) are arranged. A condenser 322 for condensing the pulse laser beam oscillated from the pulse laser beam oscillating means is attached to the tip of the casing 321. The laser beam irradiating means 32 includes a condensing point position adjusting means (not shown) for adjusting the condensing point position of the pulse laser beam condensed by the condenser 322.
上記レーザー光線照射手段３２を構成するケーシング３２１の先端部に装着された撮像手段３３は、図示の実施形態においては可視光線によって撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）の外に、被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成されており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。 In the illustrated embodiment, the imaging means 33 mounted on the tip of the casing 321 constituting the laser beam irradiation means 32 is configured to emit infrared rays to the workpiece in addition to a normal imaging element (CCD) that captures an image with visible light. Infrared illumination means for irradiating, an optical system for capturing infrared light emitted by the infrared illumination means, an image pickup device (infrared CCD) for outputting an electrical signal corresponding to the infrared light captured by the optical system, and the like Then, the captured image signal is sent to a control means (not shown).
上述したレーザー加工装置３を用いて、ウエーハに対して吸収性を有する波長のレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射してアブレーション加工を施すことによりレーザー加工溝を形成するアブレーション加工工程を実施するには、先ず、図３に示すようにレーザー加工装置３のチャックテーブル３１上に半導体ウエーハ２を構成する基板２０の裏面に貼着されたダイシングテープT側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、チャックテーブル３１上にダイシングテープTを介して半導体ウエーハ２を吸引保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル３１上にダイシングテープTを介して保持された半導体ウエーハ２は、機能層２１の表面２１aが上側となる。なお、図３においてはダイシングテープTが装着された環状のフレームFを省いて示しているが、環状のフレームFはチャックテーブル３１に配設された図示しないクランプによって固定される。このようにして、半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル３１は、図示しない加工送り手段によって撮像手段３３の直下に位置付けられる。 Using the laser processing apparatus 3 described above, an ablation process for forming a laser processing groove by performing ablation processing by irradiating a wafer with a laser beam having a wavelength that has an absorptivity with respect to the wafer along the division line is performed. First, as shown in FIG. 3, the dicing tape T attached to the back surface of the substrate 20 constituting the semiconductor wafer 2 is placed on the chuck table 31 of the laser processing apparatus 3. Then, by operating a suction means (not shown), the semiconductor wafer 2 is sucked and held on the chuck table 31 via the dicing tape T (wafer holding step). Therefore, in the semiconductor wafer 2 held on the chuck table 31 via the dicing tape T, the surface 21a of the functional layer 21 is on the upper side. In FIG. 3, the annular frame F to which the dicing tape T is mounted is omitted, but the annular frame F is fixed by a clamp (not shown) disposed on the chuck table 31. In this manner, the chuck table 31 that sucks and holds the semiconductor wafer 2 is positioned directly below the imaging unit 33 by a processing feed unit (not shown).
チャックテーブル３１が撮像手段３３の直下に位置付けられると、撮像手段３３および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ２のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段３３および図示しない制御手段は、半導体ウエーハ２を構成する機能層２１の表面２１aに形成された分割予定ライン２２と、該分割予定ライン２２に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段３２の集光器３２２との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する（アライメント工程）。また、半導体ウエーハ２に上記所定方向と直交する方向に形成された分割予定ライン２２に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。 When the chuck table 31 is positioned immediately below the image pickup means 33, an alignment operation for detecting a processing region to be laser processed of the semiconductor wafer 2 is executed by the image pickup means 33 and a control means (not shown). That is, the image pickup means 33 and the control means (not shown) include the division line 22 formed on the surface 21 a of the functional layer 21 constituting the semiconductor wafer 2 and the laser beam irradiation means 32 that irradiates the laser beam along the division line 22. Image processing such as pattern matching for alignment with the condenser 322 is performed, and alignment of the laser beam irradiation position is performed (alignment process). Similarly, the alignment of the laser beam irradiation position is also performed on the division lines 22 formed on the semiconductor wafer 2 in the direction orthogonal to the predetermined direction.
上述したアライメント工程を実施したならば、図３で示すようにチャックテーブル３１をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段３２の集光器３２２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、図４の(a)で示すように半導体ウエーハ２に形成された所定の分割予定ライン２２の一端(図４の(a)において左端)が集光器３２２の直下に位置するように位置付ける。このとき、分割予定ライン２２の幅方向中央から一方の側に例えば２０μｍの位置が集光器３２２の直下に位置するように位置付ける。そして、集光器３２２から照射されるパルスレーザー光線LBの集光点Ｐを分割予定ライン２２における機能層２１の表面（上面）付近に位置付ける。次に、レーザー光線照射手段３２の集光器３２２から半導体ウエーハ２に対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル３１を図４の(a)において矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。そして、図４の(b)で示すように分割予定ライン２２の他端（図４の(b)において右端）が集光器３２２の直下位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル３１の移動を停止する。 When the alignment step described above is performed, the chuck table 31 is moved to the laser beam irradiation region where the condenser 322 of the laser beam irradiation means 32 for irradiating the laser beam as shown in FIG. As shown, one end (the left end in FIG. 4A) of a predetermined division line 22 formed on the semiconductor wafer 2 is positioned so as to be directly below the condenser 322. At this time, for example, a position of 20 μm is positioned on the one side from the center in the width direction of the planned division line 22 so as to be located immediately below the condenser 322. And the condensing point P of the pulse laser beam LB irradiated from the condensing device 322 is positioned in the vicinity of the surface (upper surface) of the functional layer 21 in the division planned line 22. Next, while irradiating the semiconductor wafer 2 with a pulse laser beam having an absorptive wavelength from the condenser 322 of the laser beam irradiation means 32, the chuck table 31 is moved in a direction indicated by an arrow X1 in FIG. Move at machining feed rate. Then, as shown in FIG. 4B, when the other end of the planned dividing line 22 (the right end in FIG. 4B) reaches a position directly below the condenser 322, the irradiation of the pulse laser beam is stopped and the chuck is performed. The movement of the table 31 is stopped.
次に、チャックテーブル３１を紙面に垂直な方向（割り出し送り方向）に例えば４０μｍ移動する。この結果、分割予定ライン２２の幅方向中央から他方の側に２０μｍの位置が集光器３２２の直下に位置付けられることになる。そして、図４の(c)に示すようにレーザー光線照射手段３２の集光器３２２からパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル３１を矢印Ｘ２で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめ、図４の(a)に示す位置に達したらパルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル３１の移動を停止する。この結果、半導体ウエーハ２には図４の(d)に示すように分割予定ライン２２に沿って機能層２１の厚さより深い、即ち基板２０に至る２条のレーザー加工溝２４、２４が形成され、機能層２１はレーザー加工溝２４によって分断され除去される（アブレーション加工工程）。なお、分割予定ライン２２に沿って形成されたレーザー加工溝２４、２４の両側には、図４の(d)に示すように機能層２１を形成する低誘電率絶縁体や分割予定ラインに形成されたTEG（テスト・エレメント・グループ)と呼ばれる金属層が溶融し再固化したバリ２５が起立して形成される。このバリ２５の高さは、５〜１０μｍである。 Next, the chuck table 31 is moved by 40 μm, for example, in a direction perpendicular to the paper surface (index feed direction). As a result, the position of 20 μm is positioned directly below the light collector 322 from the center in the width direction of the planned dividing line 22 to the other side. Then, as shown in FIG. 4 (c), the chuck table 31 is moved in the direction indicated by the arrow X2 at a predetermined processing feed speed while irradiating a pulse laser beam from the condenser 322 of the laser beam application means 32, as shown in FIG. When reaching the position shown in (a), the irradiation of the pulse laser beam is stopped and the movement of the chuck table 31 is stopped. As a result, as shown in FIG. 4D, the semiconductor wafer 2 is formed with two laser processing grooves 24 and 24 that are deeper than the thickness of the functional layer 21, that is, the substrate 20, along the division line 22. The functional layer 21 is divided and removed by the laser processing groove 24 (ablation processing step). Note that, on both sides of the laser processing grooves 24 and 24 formed along the planned division line 22, a low dielectric constant insulator for forming the functional layer 21 or a planned division line is formed as shown in FIG. The burrs 25 are formed upright by melting and resolidifying a metal layer called a TEG (test element group). The height of the burr 25 is 5 to 10 μm.
上述したアブレーション加工工程を半導体ウエーハ２を構成する機能層２１の表面２１aに所定方向に形成された全ての分割予定ライン２２に沿って実施する。そして、所定方向に形成された全ての分割予定ライン２２に沿ってアブレーション加工工程を実施したならば、チャックテーブル３１を９０度回動して、所定方向と直交する方向に形成された全ての分割予定ライン２２に沿って上記アブレーション加工工程を実施する。 The ablation process described above is performed along all the division lines 22 formed in the predetermined direction on the surface 21a of the functional layer 21 constituting the semiconductor wafer 2. If the ablation process is performed along all the planned division lines 22 formed in the predetermined direction, the chuck table 31 is rotated 90 degrees, and all the divisions formed in the direction orthogonal to the predetermined direction are performed. The ablation process is performed along the scheduled line 22.
なお、上記アブレーション加工工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
レーザー光線の波長 ：３５５ｎｍ
平均出力 ：１〜１０Ｗ
繰り返し周波数 ：１０〜２００ｋＨｚ
集光スポット径 ：φ５〜５０μｍ
加工送り速度 ：５０〜６００ｍｍ／秒
The ablation process is performed under the following processing conditions, for example.
Laser beam wavelength: 355 nm
Average output: 1-10W
Repetition frequency: 10 to 200 kHz
Condensing spot diameter: φ5-50μm
Processing feed rate: 50 to 600 mm / sec
上述したアブレーション加工工程において、他の実施形態としてレーザー光線を照射する集光器による集光スポット径を例えばφ５０μｍとすることにより、分割予定ライン２２の中心に沿って照射することで、図５に示すように半導体ウエーハ２には図５に示すように分割予定ライン２２に沿って機能層２１の厚さより深い、即ち基板２０に至る幅が５０μｍのレーザー加工溝２４aが形成され、機能層２１はレーザー加工溝２４aによって分断され除去される。この場合においても分割予定ライン２２に沿って形成されたレーザー加工溝２４aの両側には、図５に示すように機能層２１を形成する低誘電率絶縁体や分割予定ラインに配設されたTEG（テスト・エレメント・グループ)と呼ばれる金属膜が溶融し再固化したバリ２５が起立して形成される。 In the above-described ablation processing step, as another embodiment, the diameter of the condensing spot by the concentrator that irradiates the laser beam is set to, for example, φ50 μm, and the irradiation is performed along the center of the planned division line 22, as shown in FIG. As shown in FIG. 5, the semiconductor wafer 2 is formed with a laser processing groove 24a having a width of 50 μm deeper than the thickness of the functional layer 21 along the division line 22 as shown in FIG. It is divided and removed by the machining groove 24a. Also in this case, on both sides of the laser processing groove 24a formed along the planned division line 22, as shown in FIG. 5, a low dielectric constant insulator for forming the functional layer 21 and a TEG disposed in the planned division line. A burr 25 is formed upright by melting and re-solidifying a metal film called (test element group).
上述したアブレーション加工工程を実施したならば、アブレーション加工工程において形成されたレーザー加工溝の両側に起立するバリを除去するバリ除去工程と、アブレーション加工工程が実施された半導体ウエーハ２の機能層２１が除去された領域に沿って切削ブレードによって基板２０を切断することにより半導体ウエーハ２を個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程を実施する。このバリ除去工程およびウエーハ分割工程は、図示の実施形態においては図６に示す切削装置４を用いて実施する。図６に示す切削装置４は、静止基台４０を具備している。この静止基台４０上には、被加工物を保持し矢印Xで示す切削送り方向に移動せしめるチャックテーブル機構５が配設されている。 If the ablation process described above is performed, the function layer 21 of the semiconductor wafer 2 on which the burr removal process for removing the burrs standing on both sides of the laser processed groove formed in the ablation process and the ablation process is performed are provided. A wafer dividing step of dividing the semiconductor wafer 2 into individual devices is performed by cutting the substrate 20 with a cutting blade along the removed region. In the illustrated embodiment, the deburring process and the wafer dividing process are performed using a cutting device 4 shown in FIG. The cutting device 4 shown in FIG. 6 includes a stationary base 40. On the stationary base 40, a chuck table mechanism 5 for holding a workpiece and moving it in a cutting feed direction indicated by an arrow X is disposed.
図示の実施形態におけるチャックテーブル機構５は、静止基台４０の上面に矢印Xで示す切削送り方向に沿って配設された案内レール５１を備えている。この案内レール５１上には、支持基台５２が案内レール５１に沿って移動可能に配設されている。支持基台５２上にはそれぞれ円筒部材５３が配設され、この円筒部材５３の上端に保持面５４aを備えたチャックテーブル５４が回転可能に配設されている。このチャックテーブル５４は、図示しない吸引手段によって保持面５４a上に載置された被加工物を吸引保持する。なお、チャックテーブル５４には、上記環状のフレームFを固定するためのクランプ５４１が配設されている。また、チャックテーブル５４は、円筒部材５３内に配設されたパルスモータ（図示せず）によって適宜回動せしめられるようになっている。なお、円筒部材５３の上端部には、それぞれチャックテーブル５４を挿通する穴を有し上記支持基台５２を覆うカバー部材５５が配設されている。 The chuck table mechanism 5 in the illustrated embodiment includes a guide rail 51 disposed on the upper surface of the stationary base 40 along the cutting feed direction indicated by an arrow X. On the guide rail 51, a support base 52 is disposed so as to be movable along the guide rail 51. A cylindrical member 53 is disposed on each of the support bases 52, and a chuck table 54 having a holding surface 54a at the upper end of the cylindrical member 53 is rotatably disposed. This chuck table 54 sucks and holds the workpiece placed on the holding surface 54a by suction means (not shown). The chuck table 54 is provided with a clamp 541 for fixing the annular frame F. Further, the chuck table 54 is appropriately rotated by a pulse motor (not shown) disposed in the cylindrical member 53. A cover member 55 having a hole through which the chuck table 54 is inserted and covering the support base 52 is disposed at the upper end of the cylindrical member 53.
図６に基づいて説明を続けると、図示の実施形態におけるチャックテーブル機構５は、チャックテーブル５４を案内レール５１に沿って矢印Xで示す切削送り方向に移動させるための切削送り手段５６を備えている。切削送り手段５６は、周知のボールスクリュー機構からなっている。 Continuing the description with reference to FIG. 6, the chuck table mechanism 5 in the illustrated embodiment includes a cutting feed means 56 for moving the chuck table 54 along the guide rail 51 in the cutting feed direction indicated by the arrow X. Yes. The cutting feed means 56 is composed of a known ball screw mechanism.
図示の切削装置４は、上記静止基台４０上に案内レール５１を跨いで配設された門型の支持フレーム６を備えている。この門型の支持フレーム６は、第１の柱部６１と第２の柱部６２と、第１の柱部６１と第２の柱部６２の上端を連結し矢印Xで示す切削送り方向と直交する矢印Yで示す割り出し送り方向に沿って配設された支持部６３とからなり、中央部には上記チャックテーブル５４の移動を許容する開口６４が設けられている。上記支持部６３の一方の面には矢印Yで示す割り出し送り方向に沿って案内レール６３１が設けられている。 The illustrated cutting device 4 includes a gate-shaped support frame 6 disposed on the stationary base 40 across a guide rail 51. The gate-shaped support frame 6 includes a first column part 61 and a second column part 62, and the upper ends of the first column part 61 and the second column part 62, and a cutting feed direction indicated by an arrow X, It comprises a support portion 63 disposed along the indexing feed direction indicated by an orthogonal arrow Y, and an opening 64 that allows movement of the chuck table 54 is provided in the center portion. A guide rail 631 is provided on one surface of the support portion 63 along the index feed direction indicated by the arrow Y.
図示の切削装置４は、上記支持フレーム６の支持部６３に設けられた案内レール６３１に沿って移動可能に配設された第１の切削手段７aおよび第２の切削手段７bが配設されている。第１の切削手段７aおよび第２の切削手段７bは、第１の割り出し移動基台７１aおよび第２の割り出し移動基台７１bと、該第１の割り出し移動基台７１aおよび第２の割り出し移動基台７１bに矢印Zで示す切り込み送り方向に移動可能に支持された第１の切り込み移動基台７２aおよび第２の切り込み移動基台７２bと、該第１の切り込み移動基台７２aおよび第２の切り込み移動基台７２bに装着された第１のスピンドルユニット支持部材７３aおよび第２のスピンドルユニット支持部材７３bと、該第１のスピンドルユニット支持部材７３aおよび第２のスピンドルユニット支持部材７３bに装着された第１のスピンドルユニット８４aおよび第２のスピンドルユニット８４bを具備している。第１の割り出し移動基台７１aおよび第２の割り出し移動基台７１bは、それぞれ周知のボールスクリュー機構からなる第１の割り出し送り手段７１０aおよび第２の割り出し送り手段７１０bによって案内レール６３１に沿って矢印Yで示す割り出し送り方向に移動せしめられるように構成されている。上記第１の切り込み移動基台７２aおよび第２の切り込み移動基台７２bは、それぞれ周知のボールスクリュー機構からなる第１の切り込む送り手段７２０aおよび第１の切り込む送り手段７２０bによって第１の割り出し移動基台７１aおよび第２の割り出し移動基台７１bに設けられた図示しない案内溝に沿って矢印Zで示す切り込み送り方向（チャックテーブル５４の保持面５４aに対して垂直な方向）に移動せしめられるように構成されている。上記第１のスピンドルユニット支持部材７３aおよび第２のスピンドルユニット支持部材７３bは、それぞれ上下方向に延びる被支持部７３１aおよび７３１bと、該被支持部７３１aおよび７３１bの下端から直角に水平に延びる装着部７３２aおよび７３２bとからなっており、被支持部７３１aおよび７３１bがそれぞれ第１の切り込み移動基台７２aおよび第２の切り込み移動基台７２bに装着される。このように構成された第１のスピンドルユニット支持部材７３aおよび第２のスピンドルユニット支持部材７３bの装着部７３２aおよび７３２bの下面にそれぞれ第１のスピンドルユニット８４aおよび第２のスピンドルユニット８４bが装着される。 The illustrated cutting device 4 is provided with a first cutting means 7a and a second cutting means 7b which are arranged to be movable along a guide rail 631 provided on a support portion 63 of the support frame 6. Yes. The first cutting means 7a and the second cutting means 7b include a first index movement base 71a and a second index movement base 71b, and the first index movement base 71a and the second index movement base. A first cut moving base 72a and a second cut moving base 72b supported by the table 71b so as to be movable in the cut feeding direction indicated by the arrow Z, and the first cut moving base 72a and the second cut The first spindle unit support member 73a and the second spindle unit support member 73b mounted on the moving base 72b, and the first spindle unit support member 73a and the second spindle unit support member 73b mounted on the first base unit support member 73b. One spindle unit 84a and a second spindle unit 84b are provided. The first index movement base 71a and the second index movement base 71b are respectively moved along the guide rail 631 by the first index feed means 710a and the second index feed means 710b, each of which is a well-known ball screw mechanism. It is configured to move in the index feed direction indicated by Y. The first cutting movement base 72a and the second cutting movement base 72b are respectively divided into a first indexing movement base by a first cutting feeding means 720a and a first cutting feeding means 720b each having a known ball screw mechanism. Along the guide groove (not shown) provided on the table 71a and the second indexing movement base 71b, it can be moved in the cutting feed direction (direction perpendicular to the holding surface 54a of the chuck table 54) indicated by the arrow Z. It is configured. The first spindle unit support member 73a and the second spindle unit support member 73b are supported portions 731a and 731b extending in the vertical direction, respectively, and a mounting portion extending horizontally at right angles from the lower ends of the supported portions 731a and 731b. 732a and 732b, and supported portions 731a and 731b are mounted on the first cut moving base 72a and the second cut moving base 72b, respectively. The first spindle unit 84a and the second spindle unit 84b are mounted on the lower surfaces of the mounting portions 732a and 732b of the first spindle unit support member 73a and the second spindle unit support member 73b thus configured, respectively. .
第１のスピンドルユニット８４aと第２のスピンドルユニット８４bは、図６および図７に示すようにそれぞれ第１のスピンドルハウジング８４１a,第２のスピンドルハウジング８４１bと、該第１のスピンドルハウジング８４１a,第２のスピンドルハウジング８４１bに回転可能に支持された第１の回転スピンドル８４２a,第２の回転スピンドル８４２bと、該第１の回転スピンドル８４２a,第２の回転スピンドル８４２bの一端に装着された第１の切削ブレード８４３a, 第２の切削ブレード８４３bと、第１の回転スピンドル８４２a,第２の回転スピンドル８４２bをそれぞれ回転駆動する第１のサーボモータ８４４a,第２のサーボモータ８４４bを具備しており、第１の回転スピンドル８４２a,第２の回転スピンドル８４２bの軸線方向が矢印Yで示す割り出し送り方向に沿って配設されている。従って、第１の切削ブレード８４３aと第２の切削ブレード８４３bは、同一軸線上に対向して配設される。なお、図示の実施形態においては、第１の切削ブレード８４３aは厚みが１００μm、外径が５２mmのレジンボンドブレードからなっており、第２の切削ブレード８４３bは厚みが４０μm、外径が５２mmの電鋳ブレードからなっている。このように、第１の切削ブレード８４３aは、厚みが（１００μm）が分割予定ライン２２の幅（５０μm）より大きく設定されている。 As shown in FIGS. 6 and 7, the first spindle unit 84a and the second spindle unit 84b are respectively composed of a first spindle housing 841a and a second spindle housing 841b, and the first spindle housing 841a and second spindle housing 841a. The first rotating spindle 842a and the second rotating spindle 842b rotatably supported by the spindle housing 841b, and the first cutting mounted on one end of the first rotating spindle 842a and the second rotating spindle 842b. A first servo motor 844a and a second servo motor 844b for rotating and driving the blade 843a, the second cutting blade 843b, the first rotary spindle 842a, and the second rotary spindle 842b, respectively. The axial direction of the rotary spindle 842a and the second rotary spindle 842b is indicated by an arrow Y. Arranged along the feed-out direction. Accordingly, the first cutting blade 843a and the second cutting blade 843b are disposed opposite to each other on the same axis. In the illustrated embodiment, the first cutting blade 843a is a resin bond blade having a thickness of 100 μm and an outer diameter of 52 mm, and the second cutting blade 843b is an electric electrode having a thickness of 40 μm and an outer diameter of 52 mm. It consists of a cast blade. Thus, the first cutting blade 843a has a thickness (100 μm) set to be larger than the width (50 μm) of the division-scheduled line 22.
図示の切削装置４は以上のように構成されており、切削装置４を用いて実施する上記バリ除去工程およびウエーハ分割工程について説明する。
先ず、切削装置４のチャックテーブル５４上に上記アブレーション加工が実施された半導体ウエーハ２を構成する基板２０の裏面に装着されたダイシングテープT側を載置する。なお、以下の実施形態においては、分割予定ライン２２に沿って形成されたレーザー加工溝として図４の(c)に示す２条のレーザー加工溝２４、２４が設けられた半導体ウエーハ２によって説明する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、チャックテーブル５４上にダイシングテープTを介して半導体ウエーハ２を吸引保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル５４上にダイシングテープTを介して保持された半導体ウエーハ２は、機能層２１の表面２１aに分割予定ライン２２に沿って形成されたレーザー加工溝２４、２４が上側となる。また、環状のフレームFは、クランプ５４１によって固定される。このようにしてチャックテーブル５４上にダイシングテープTを介して吸引保持された半導体ウエーハ２は、周知のアライメント作業を実施することにより所定の方向に形成された分割予定ライン２２に沿って形成されたレーザー加工溝２４、２４が矢印Xで示す切削送り方向と平行に位置付けられる。
The illustrated cutting device 4 is configured as described above, and the burr removing step and the wafer dividing step performed using the cutting device 4 will be described.
First, the dicing tape T side mounted on the back surface of the substrate 20 constituting the semiconductor wafer 2 subjected to the ablation processing is placed on the chuck table 54 of the cutting device 4. In the following embodiment, a description will be given by using the semiconductor wafer 2 provided with two laser processing grooves 24 and 24 shown in FIG. 4C as laser processing grooves formed along the division line 22. . Then, by operating a suction means (not shown), the semiconductor wafer 2 is sucked and held on the chuck table 54 via the dicing tape T (wafer holding step). Therefore, the semiconductor wafer 2 held on the chuck table 54 via the dicing tape T has the laser processing grooves 24 and 24 formed on the surface 21a of the functional layer 21 along the planned division line 22 on the upper side. The annular frame F is fixed by a clamp 541. The semiconductor wafer 2 sucked and held on the chuck table 54 via the dicing tape T in this way is formed along the scheduled division line 22 formed in a predetermined direction by performing a known alignment operation. The laser processing grooves 24, 24 are positioned parallel to the cutting feed direction indicated by the arrow X.
次に、半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル５４を第１の切削手段７aおよび第２の切削手段７bによる加工領域に移動する。そして、図８の(a)に示すように第１のスピンドルユニット８４ａの第１の切削ブレード８４３ａをチャックテーブル５４に吸引保持された半導体ウエーハ２の分割予定ライン２２における図において最左側の分割予定ライン２２に対応した位置に所定の切り込み位置に位置付ける。この切り込み位置は、ウエーハの表面より２〜3μm上側の位置に設定されている。即ち、図８の(b)に示すようにチャックテーブル５４の保持面に保持された半導体ウエーハ２に分割予定ライン２２に沿って形成されたレーザー加工溝２４、２４の両側に起立するバリ２５の基部に第１の切削ブレード８４３ａの外周端を位置付けられたことになる。このとき、第１の切削ブレード８４３ａは、図９において実線で示すように上記分割予定ライン２２の延長線上において半導体ウエーハ２の外周縁と環状のフレームFに露出しているダイシングテープTの上方に位置付けられる。なお、第２のスピンドルユニット８４ｂの第２の切削ブレード８４３ｂは、図８の(a)に示すように半導体ウエーハ２の左方に位置付けられる。次に、第１の切削ブレード８４３ａを矢印Aで示す方向に回転するとともに、チャックテーブル５４を図８の(a)において紙面に垂直な方向、図９において矢印Ｘ１で示す方向に切削送りすることにより、図８の(c)に示すように半導体ウエーハ２の図において最左側の分割予定ライン２２に沿って形成されたレーザー加工溝２４aの両側に起立するバリ２５が切削されて除去される（バリ除去工程）。このように、バリ除去工程を実施することによりデバイス２３に損傷を与えることなく分割予定ライン２２に沿って形成されたレーザー加工溝２４、２４の両側に起立して形成されているバリ２５を効果的に除去することができる。なお、上記切削送りは、第１の切削ブレード８４３ａが図９において２点鎖線で示すように半導体ウエーハ２の外周縁（図９において右端）と環状のフレームFとの間に露出しているダイシングテープTの上方に位置するまでチャックテーブル５４を移動する。 Next, the chuck table 54 that sucks and holds the semiconductor wafer 2 is moved to a processing region by the first cutting means 7a and the second cutting means 7b. Then, as shown in FIG. 8A, the leftmost division plan in the figure on the division line 22 of the semiconductor wafer 2 in which the first cutting blade 843a of the first spindle unit 84a is sucked and held by the chuck table 54 is shown. A predetermined cut position is set at a position corresponding to the line 22. This cutting position is set to a position 2 to 3 μm above the wafer surface. That is, as shown in FIG. 8B, the burrs 25 standing on both sides of the laser processing grooves 24 and 24 formed along the division line 22 in the semiconductor wafer 2 held on the holding surface of the chuck table 54 are formed. The outer peripheral end of the first cutting blade 843a is positioned at the base. At this time, the first cutting blade 843a is located above the dicing tape T exposed on the outer peripheral edge of the semiconductor wafer 2 and the annular frame F on the extension line of the division line 22 as indicated by the solid line in FIG. Positioned. The second cutting blade 843b of the second spindle unit 84b is positioned on the left side of the semiconductor wafer 2 as shown in FIG. Next, the first cutting blade 843a is rotated in the direction indicated by the arrow A, and the chuck table 54 is cut and fed in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 8A and in the direction indicated by the arrow X1 in FIG. Accordingly, as shown in FIG. 8C, the burrs 25 standing on both sides of the laser processing groove 24a formed along the leftmost division line 22 in the drawing of the semiconductor wafer 2 are cut and removed ( Deburring process). In this way, the burr 25 formed by standing up on both sides of the laser processing grooves 24 and 24 formed along the division line 22 without damaging the device 23 by performing the burr removing step is effective. Can be removed. In the cutting feed, the first cutting blade 843a is exposed between the outer peripheral edge (right end in FIG. 9) of the semiconductor wafer 2 and the annular frame F as indicated by a two-dot chain line in FIG. The chuck table 54 is moved until it is located above the tape T.
このようにして、半導体ウエーハ２の図８の(a)において最左側の分割予定ライン１１に沿ってバリ除去工程を実施したならば、第１のスピンドルユニット８４ａの第１の切削ブレード８４３ａを上方に所定量移動し図８の(a)において右方に分割予定ライン２２の間隔に相当する量だけ割り出し送りするとともに、チャックテーブル５４を図９において矢印Ｘ１で示す方向と反対方向に移動することにより、第１の切削ブレード８４３ａと半導体ウエーハ２との矢印Ｘ１で示す方向の相対位置を図９において実線で示す位置に位置付ける。次に、第１の切削ブレード８４３ａを下方に所定量切り込み送りして図８の(a)において左から２番目の分割予定ライン２２に対応した位置に所定の切り込み位置に位置付ける。そして、上述したように第１の切削ブレード８４３ａを回転するとともにチャックテーブル５４を図９において矢印Ｘ１で示す方向に切削送りすることにより、図８の(a)において左から２番目の分割予定ライン２２に沿って形成されたレーザー加工溝２４aの両側に起立するバリ２５が切削されて除去される（バリ除去工程）。 In this way, when the burr removing process is performed along the leftmost dividing line 11 in FIG. 8A of the semiconductor wafer 2, the first cutting blade 843a of the first spindle unit 84a is moved upward. 8 (a), the index table is fed to the right by an amount corresponding to the interval between the division lines 22 and the chuck table 54 is moved in the direction opposite to the direction indicated by the arrow X1 in FIG. Thus, the relative position of the first cutting blade 843a and the semiconductor wafer 2 in the direction indicated by the arrow X1 is positioned at the position indicated by the solid line in FIG. Next, the first cutting blade 843a is cut by a predetermined amount and is positioned at a predetermined cutting position at a position corresponding to the second scheduled division line 22 from the left in FIG. Then, as described above, the first cutting blade 843a is rotated and the chuck table 54 is cut and fed in the direction indicated by the arrow X1 in FIG. 9, whereby the second scheduled division line from the left in FIG. The burrs 25 standing on both sides of the laser processing groove 24a formed along the line 22 are cut and removed (burr removal step).
上述したように、第１のスピンドルユニット８４ａの第１の切削ブレード８４３ａにより例えば２本の分割予定ライン２２に沿ってバリ除去工程を実施したならば、図１０の(a)に示すように第１のスピンドルユニット８４ａの第１の切削ブレード８４３ａを半導体ウエーハ２の図において左から３番目の分割予定ライン２２に対応した位置に所定の切り込み位置に位置付けるとともに、第２のスピンドルユニット８４ｂの第２の切削ブレード８４３ｂを半導体ウエーハ２の図において最左側の分割予定ライン２２が形成されている分割予定ライン２２に対応した位置にダイシングテープTに達する切り込み深さをもって位置付ける。このとき、第２の切削ブレード８４３ｂは、図１１において実線で示すように上記分割予定ライン２２の延長線上において半導体ウエーハ２の外周縁と環状のフレームFとの間に露出されたダイシングテープTの上に位置付けられる。なお、第１の切削ブレード８４３ａは、上述したと同様に図９において実線で示すように上記分割予定ライン２２の延長線上において半導体ウエーハ２の外周縁と環状のフレームFとの間に露出するダイシングテープTの上方に位置付けられる。次に、第１の切削ブレード８４３ａおよび第２の切削ブレード８４３ｂを矢印Aで示す方向に回転するとともに、チャックテーブル５４を図１０の(a)において紙面に垂直な方向、図１１において矢印Ｘ１で示す方向に切削送りする。この結果、図１０の(b)に示すように半導体ウエーハ２の図１０において最左側の分割予定ライン２２に沿ってダイシングテープTに達する切削溝２６が形成され基板２０が切断される(ウエーハ分割工程)とともに、図１０において左から３番目の分割予定ライン２２に沿って形成されたレーザー加工溝２４aの両側に起立するバリ２５が切削されて除去される（バリ除去工程）。 As described above, if the deburring process is performed along the two scheduled division lines 22 by the first cutting blade 843a of the first spindle unit 84a, for example, as shown in FIG. The first cutting blade 843a of one spindle unit 84a is positioned at a predetermined cutting position at a position corresponding to the third division line 22 from the left in the drawing of the semiconductor wafer 2, and the second cutting unit 84b of the second spindle unit 84b. The cutting blade 843b is positioned with a cutting depth reaching the dicing tape T at a position corresponding to the planned division line 22 where the leftmost planned division line 22 is formed in the drawing of the semiconductor wafer 2. At this time, the second cutting blade 843b is formed on the dicing tape T exposed between the outer peripheral edge of the semiconductor wafer 2 and the annular frame F on the extension line of the division line 22 as shown by a solid line in FIG. Positioned on top. As described above, the first cutting blade 843a is dicing exposed between the outer peripheral edge of the semiconductor wafer 2 and the annular frame F on the extension line of the division line 22 as shown by the solid line in FIG. Positioned above the tape T. Next, the first cutting blade 843a and the second cutting blade 843b are rotated in the direction indicated by the arrow A, and the chuck table 54 is moved in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. Cut and feed in the direction shown. As a result, as shown in FIG. 10B, a cutting groove 26 reaching the dicing tape T is formed along the leftmost division line 22 in FIG. 10 of the semiconductor wafer 2 and the substrate 20 is cut (wafer division). At the same time, the burrs 25 standing on both sides of the laser processing groove 24a formed along the third division line 22 from the left in FIG. 10 are cut and removed (burr removal step).
上記バリ除去工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
切削ブレード ：外径５２ｍｍ、厚み１００μｍ
切削ブレードの回転速度：２００００ｒｐｍ
切削送り速度 ：５０ｍｍ／秒
The burr removal step is performed, for example, under the following processing conditions.
Cutting blade: outer diameter 52 mm, thickness 100 μm
Cutting blade rotation speed: 20000 rpm
Cutting feed rate: 50 mm / sec
上記ウエーハ分割工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
切削ブレード ：外径５２ｍｍ、厚み４０μｍ
切削ブレードの回転速度：３００００ｒｐｍ
切削送り速度 ：５０ｍｍ／秒
The wafer dividing step is performed, for example, under the following processing conditions.
Cutting blade: outer diameter 52 mm, thickness 40 μm
Cutting blade rotation speed: 30000 rpm
Cutting feed rate: 50 mm / sec
上述したバリ除去工程およびウエーハ分割工程を半導体ウエーハ２に形成された全ての分割予定ライン２２に沿って実施する。この結果、半導体ウエーハ２の基板２０は分割予定ライン２２に沿って切断され、個々のデバイス２３に分割される（ウエーハ分割工程）。
以上のように、第１の切削ブレード８４３ａによってバリ除去工程が実施された分割予定ライン２２に沿って第２の切削ブレード８４３ｂによるウエーハ分割工程を実施するので、ウエーハ分割工程を実施する際には上記アブレーション加工工程を実施することにより半導体ウエーハ２を構成する機能層２１は、分割予定ライン２２に沿って形成された２条のレーザー加工溝２４、２４によって分断され除去されているため、第２の切削ブレード８４３ｂによって切削しても剥離することがなく、デバイスの品質を低下させることはない。
The above-described deburring process and wafer dividing process are performed along all the planned dividing lines 22 formed on the semiconductor wafer 2. As a result, the substrate 20 of the semiconductor wafer 2 is cut along the planned dividing line 22 and divided into individual devices 23 (wafer dividing step).
As described above, since the wafer dividing step by the second cutting blade 843b is performed along the division line 22 where the burr removing step has been performed by the first cutting blade 843a, when the wafer dividing step is performed, By performing the ablation process, the functional layer 21 constituting the semiconductor wafer 2 is divided and removed by the two laser-processed grooves 24 and 24 formed along the planned division line 22. Even if it is cut by the cutting blade 843b, it does not peel off, and the quality of the device is not deteriorated.
なお、半導体ウエーハ２の表面は僅かではあるがウネリを有している場合があり、上述したバリ除去工程を実施する際に第１の切削ブレード８４３ａを半導体ウエーハ２の表面(デバイス２３の表面)に極めて接近した位置に位置付けると、第１の切削ブレード８４３ａが半導体ウエーハ２の表面(デバイス２３の表面)に接触してデバイス２３を損傷させることがある。このような問題を解消するために、上記バリ除去工程を実施する前に分割予定ライン２２に沿って表面高さ位置を検出する高さ位置検出工程を実施し、バリ除去工程を実施する際には高さ位置検出工程において検出された高さ位置に対応して第１の切り込む送り手段７２０aを作動し、第１の切削ブレード８４３ａをチャックテーブル５４の保持面５４aに対して垂直な切り込み送り方向Zに移動せしめることが望ましい。
また、上述したアブレーション加工工程を実施することにより飛散するデブリも発生するので、飛散したデブリが半導体ウエーハ２の表面(デバイス２３の表面)に直接付着するのを防止するために、アブレーション加工工程を実施する前に、半導体ウエーハ２の表面に水溶性樹脂を被覆して保護膜を形成する保護膜形成工程を実施することが望ましい。そして、アブレーション加工工程を実施した後に洗浄水によって保護膜を洗浄除去する。
Note that the surface of the semiconductor wafer 2 may have a slight amount of undulation, and the first cutting blade 843a may be placed on the surface of the semiconductor wafer 2 (the surface of the device 23) when performing the above-described deburring process. If the first cutting blade 843a is positioned close to the surface of the semiconductor wafer 2, it may contact the surface of the semiconductor wafer 2 (the surface of the device 23) and damage the device 23. In order to solve such a problem, a height position detecting step for detecting a surface height position along the scheduled division line 22 is performed before the burr removing step, and the burr removing step is performed. Operates the first cutting feed means 720a corresponding to the height position detected in the height position detection step, and the first cutting blade 843a is cut in the cutting feed direction perpendicular to the holding surface 54a of the chuck table 54. It is desirable to move to Z.
Further, since debris that is scattered by performing the above-described ablation process is also generated, in order to prevent the scattered debris from directly attaching to the surface of the semiconductor wafer 2 (the surface of the device 23), an ablation process is performed. Prior to the implementation, it is desirable to carry out a protective film forming step of forming a protective film by coating the surface of the semiconductor wafer 2 with a water-soluble resin. Then, after carrying out the ablation process, the protective film is washed away with washing water.
２：半導体ウエーハ
３：レーザー加工装置
３１：レーザー加工装置のチャックテーブル
３２：レーザー光線照射手段
３２２：集光器
４：切削装置
４０：静止基台
５：チャックテーブル機構
５４：チャックテーブル
７a：第１の切削手段
７b：第２の切削手段
７１a：第１の割り出し移動基台
７１b：第２の割り出し移動基台
７２a：第１の切り込み移動基台
７２b：第２の切り込み移動基台
７３a：第１のスピンドルユニット支持部材
７３b：第２のスピンドルユニット支持部材
８４a：第１のスピンドルユニット
８４２a：第１の回転スピンドル
８４３a：第１の切削ブレード
８４b：第２のスピンドルユニット
８４２b：第２の回転スピンドル
８４３b：第２の切削ブレード
F：環状のフレーム
T：ダイシングテープ
2: Semiconductor wafer 3: Laser processing device 31: Chuck table 32 of laser processing device: Laser beam irradiation means 322: Condenser 4: Cutting device 40: Stationary base 5: Chuck table mechanism 54: Chuck table 7a: First Cutting means 7b: second cutting means 71a: first index movement base 71b: second index movement base 72a: first cutting movement base 72b: second cutting movement base 73a: first Spindle unit support member 73b: second spindle unit support member 84a: first spindle unit 842a: first rotary spindle 843a: first cutting blade 84b: second spindle unit 842b: second rotary spindle 843b: Second cutting blade
F: Ring frame
T: Dicing tape
Claims (4)
ウエーハに対して吸収性を有する波長のレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射してアブレーション加工を施し、分割予定ラインに沿って機能層にレーザー加工溝を形成することにより機能層を除去するアブレーション加工工程と、
該アブレーション加工工程において形成されたレーザー加工溝の両側に起立するバリを除去するバリ除去工程と、
該アブレーション加工工程が実施されたウエーハの機能層が除去された領域に沿って切削ブレードによって基板を切断することによりウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程と、を含み、
該バリ除去工程は、チャックテーブルの保持面に保持されたウエーハに形成されたレーザー加工溝の両側に起立するバリの基部に切削ブレードの外周端を位置付けて分割予定ラインに沿って切削することによりバリを除去する。
ことを特徴とするウエーハの加工方法。 A wafer processing method in which a device is formed in a plurality of regions partitioned by a plurality of division lines on a functional layer laminated on a surface of a substrate,
Ablation processing that removes the functional layer by irradiating the wafer with a laser beam having a wavelength that absorbs the wafer along the planned division line, and forming a laser processing groove in the functional layer along the planned division line. Process,
A burr removing step for removing burrs standing on both sides of the laser processing groove formed in the ablation step;
A wafer dividing step of dividing the wafer into individual devices by cutting the substrate with a cutting blade along a region where the functional layer of the wafer subjected to the ablation processing step has been removed,
The burr removal step is performed by positioning the outer peripheral edge of the cutting blade at the base of the burr standing on both sides of the laser processing groove formed on the wafer held on the holding surface of the chuck table and cutting along the planned dividing line. Remove burrs.
A method for processing a wafer.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180131389A (en) * | 2017-05-31 | 2018-12-10 | 가부시기가이샤 디스코 | Wafer processing method |
| JP2019030933A (en) * | 2017-08-08 | 2019-02-28 | 株式会社ディスコ | Processing method of metal-exposed substrate |
| KR20190049468A (en) * | 2017-10-31 | 2019-05-09 | 가부시기가이샤 디스코 | Method for processing a workpiece |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006339373A (en) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | Groove forming method |
| JP2008130886A (en) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Casio Comput Co Ltd | Manufacturing method of semiconductor device |
| JP2013021211A (en) * | 2011-07-13 | 2013-01-31 | Disco Abrasive Syst Ltd | Method for processing wafer |
| JP2013086188A (en) * | 2011-10-13 | 2013-05-13 | Disco Corp | Machining device |
-
2015
- 2015-02-27 JP JP2015038086A patent/JP2016162809A/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006339373A (en) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | Groove forming method |
| JP2008130886A (en) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Casio Comput Co Ltd | Manufacturing method of semiconductor device |
| JP2013021211A (en) * | 2011-07-13 | 2013-01-31 | Disco Abrasive Syst Ltd | Method for processing wafer |
| JP2013086188A (en) * | 2011-10-13 | 2013-05-13 | Disco Corp | Machining device |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180131389A (en) * | 2017-05-31 | 2018-12-10 | 가부시기가이샤 디스코 | Wafer processing method |
| KR102436342B1 (en) | 2017-05-31 | 2022-08-24 | 가부시기가이샤 디스코 | Wafer processing method |
| JP2019030933A (en) * | 2017-08-08 | 2019-02-28 | 株式会社ディスコ | Processing method of metal-exposed substrate |
| KR20190049468A (en) * | 2017-10-31 | 2019-05-09 | 가부시기가이샤 디스코 | Method for processing a workpiece |
| KR102644401B1 (en) | 2017-10-31 | 2024-03-06 | 가부시기가이샤 디스코 | Method for processing a workpiece |
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